检索结果-内蒙古大学图书馆

交通科学与工程 2025年第2期41卷 1-10页

作者：潘勤学胡嘉郑健龙黄逸夫赵晨徐磊长沙理工大学交通学院湖南长沙410114 长沙理工大学公路养护技术国家工程研究中心湖南长沙410114 长沙理工大学极端环境绿色长寿道路工程全国重点实验室(长沙) 湖南长沙410114

绝大部分的水泥混凝土路面材料为非均质混合料,具有显著的拉压差异性,而我国现行的水泥混凝土路面设计方法仍基于经典线弹性薄板理论,这导致设计结果与实际路面的受力状态存在较大的偏差。综述了国内外现有的双模量本构模型的特点,总结... 详细信息

绝大部分的水泥混凝土路面材料为非均质混合料,具有显著的拉压差异性,而我国现行的水泥混凝土路面设计方法仍基于经典线弹性薄板理论,这导致设计结果与实际路面的受力状态存在较大的偏差。综述了国内外现有的双模量本构模型的特点,总结了典型路面材料拉压力学参数的研究现状,分析了现行水泥混凝土路面结构设计方法的不足及双模量理论的应用现状。在双模量本构模型中拉压性质的判别准则仍未达成统一,模型的基本假定及弹性参数之间的关系仍未得到充分的理论及试验验证;水泥类路面材料的弹性参数均具有显著的拉压差异性和随受力状态变化的非线性特点;基于经典线弹性薄板理论进行路面的结构设计导致结构的理论计算结果与实际受力状态偏差较大。应用双模量理论进行水泥混凝土路面结构力学响应分析符合材料的真实力学特性,可有效地解决路面材料弹性模量参数不唯一的问题。研究成果可为考虑材料拉压差异性的水泥混凝土路面结构设计提供参考。

关键词：水泥路面本构模型双模量力学参数结构设计综述

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变温变湿条件下早强水泥稳定碎石的断裂性能

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中外公路 2025年第1期45卷 31-41页

作者：葛冬冬刘定远吕松涛姜向阳薛艳华于洋长沙理工大学交通学院湖南长沙410114 公路养护技术国家工程研究中心湖南长沙410114 极端环境绿色长寿道路工程全国重点实验室(长沙) 湖南长沙410114

在大温差、低湿度环境下,水泥稳定碎石的养生条件不能满足规范要求,导致其早期强度增长缓慢,容易产生开裂。该文旨在探讨工程实际环境温度、湿度、养生龄期以及早强剂掺量对水泥稳定碎石断裂性能的影响。根据实际环境气温数据确定变温条... 详细信息

在大温差、低湿度环境下,水泥稳定碎石的养生条件不能满足规范要求,导致其早期强度增长缓慢,容易产生开裂。该文旨在探讨工程实际环境温度、湿度、养生龄期以及早强剂掺量对水泥稳定碎石断裂性能的影响。根据实际环境气温数据确定变温条件,并以不同温度(变温和标准温度)和湿度(相对湿度95%、80%、65%)条件的组合设置4种养生条件。按照0%、10%以及15%的早强剂掺量制备3种试件,分别养生14 d和28 d。通过劈裂强度试验、四点弯曲弯拉强度试验、四点弯曲弯拉模量试验和半圆弯曲试验对试件的断裂性能进行测试。结果表明:在变温条件下,水泥稳定碎石的断裂性能包括强度、刚性和韧性均低于标准温度条件。其中劈裂断裂功下降幅度最大,为31.74%,弯拉模量最小,为8.60%;湿度越低,水泥稳定碎石断裂性能越差;掺早强剂可以缓解养生条件的负面影响;通过扫描电子显微镜观察到,变温或者较低湿度会使水泥水化程度降低,而掺早强剂使其升高;通过相关性和可靠性分析,建议使用四点弯曲试验来测试水泥稳定碎石的断裂性能。

关键词：水泥稳定碎石断裂性能早强剂变温变湿养生相关性分析

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水泥混凝土桥面铺装层间黏结性能研究综述

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中外公路 2025年

作者：杨叮玲吕松涛鲁巍巍段海辉长沙理工大学交通运输工程学院公路养护技术国家工程研究中心极端环境绿色长寿命道路工程全国重点实验室(长沙)

为厘清水泥混凝土桥面层间黏结性能对桥面铺装耐久性的影响，明确提升层间黏结性能的技术方法、研究挑战和未来发展趋势，综述了国内外桥面铺装层间黏结性能的研究进展。首先，总结了现有桥面铺装层间黏结状态的表征模型与黏结失效模式... 详细信息

为厘清水泥混凝土桥面层间黏结性能对桥面铺装耐久性的影响，明确提升层间黏结性能的技术方法、研究挑战和未来发展趋势，综述了国内外桥面铺装层间黏结性能的研究进展。首先，总结了现有桥面铺装层间黏结状态的表征模型与黏结失效模式，剖析了层间黏结性能的影响因素及其作用机理，探讨了层间黏结性能评价方法与评价指标，最后概述了层间黏结性能提升的有效措施，提出了层间黏结性能相关研究的发展趋势。结果表明：现行层间接触模型较简单，难以表征复杂的层间黏结状态；层间黏结性能的主要影响因素是温度和层间界面粗糙度；现有层间黏结性能评价方法均存在破坏性，多采用剪切试验，可重复的快速无损检测技术是未来发展趋势；国内外目前尚无统一的层间黏结性能评价标准或规范，各评价指标间缺少一致性。建议在桥面铺装设计中引入层间黏结性能评价，以提升桥面铺装耐久性和保障桥梁正常使用功能和寿命。

关键词：桥面铺装层间黏结性能层间接触影响因素无损检测综述

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路基土动态回弹模量预估进展与展望

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中国公路学报 2020年第1期33卷 1-13页

作者：张军辉彭俊辉郑健龙长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室湖南长沙410114

路基动态回弹模量是路面结构设计的重要参数,而路基土回弹模量MR的预估是确定路基回弹模量的基础。基于此,总结分析国内外路基土动态回弹模量预估模型的主要成果,并根据预估模型变量的不同,将典型预估模型分成了3类:第1类(A类)是以应力... 详细信息

路基动态回弹模量是路面结构设计的重要参数,而路基土回弹模量MR的预估是确定路基回弹模量的基础。基于此,总结分析国内外路基土动态回弹模量预估模型的主要成果,并根据预估模型变量的不同,将典型预估模型分成了3类:第1类(A类)是以应力为变量的预估模型;第2类(B类)是将基质吸力耦合到应力变量中的预估模型;第3类(C类)是将基质吸力作为独立应力变量的预估模型。进而,从每类模型中选取2个被广泛接受的代表性模型,并采用3种土样的重复加载动三轴试验数据,对各类模型的适用性和特点进行分析。结果表明:A类模型形式简单,考虑了体应力、偏应力、八面体剪应力等应力变量对路基土动态回弹模量的影响,但对路基湿度状态的反映仅体现在k1,k2,k3等模型参数中;B类模型是基于微观力学理论和热力学定律或基于Bishop非饱和土的有效应力原理提出的,若通过试验确定有效应力参数,成本高且设备不易操作,若通过经验公式来确定则误差较大;C类模型又分为将基质吸力作为应力的增量和乘积2种形式,增量形式导致MR随基质吸力的变化不受围压、循环偏应力的影响,与实际情况不符,而乘积形式可避免该现象的产生;建议采用乘积的形式来反映基质吸力对路基土动态回弹模量的贡献。此外,为提出适用于中国路基路面设计体系的路基土回弹模量预估模型,应在加载序列、基质吸力测试、预估模型构建、干湿循环影响等方面开展进一步研究。

关键词：道路工程动态回弹模量综述路基土基质吸力预估模型

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基于劈裂试验的沥青混合料拉压模量同步测试方法

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中国公路学报 2017年第10期30卷 1-7,14页

作者：吕松涛李亦鹏刘超超郑健龙长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室湖南长沙410114

为了较真实地表征沥青混合料的抗拉、抗压变形能力,提高其拉、压模量的测试效率与科学性,开展了沥青混合料直接拉伸、无侧限抗压以及基于劈裂试验的拉、压回弹模量试验。根据二维应力状态下的胡克定律,利用微积分原理,通过对试样中心水... 详细信息

为了较真实地表征沥青混合料的抗拉、抗压变形能力,提高其拉、压模量的测试效率与科学性,开展了沥青混合料直接拉伸、无侧限抗压以及基于劈裂试验的拉、压回弹模量试验。根据二维应力状态下的胡克定律,利用微积分原理,通过对试样中心水平径向和竖直径向应变函数进行积分,推导出劈裂试验中拉伸模量和压缩模量的解析算法,揭示了2种模量与荷载大小、试样尺寸、应变片长度、测试得到的拉压回弹应变和泊松比的定量关系。按劈裂试验方法同步测得的劈裂压缩模量与单轴压缩模量比较接近,偏差在2%之内;由于应力状态和应力水平的差别,劈裂拉伸模量与直接拉伸模量存在一定偏差,但亦在可接受的范围内。研究结果表明:沥青混合料存在明显的拉、压差异性,基于劈裂试验的沥青混合料拉、压模量同步测试方法能够提高沥青混合料拉、压模量的测试效率与科学性,可为沥青路面结构设计提供科学的设计参数。

关键词：道路工程沥青混合料劈裂试验拉伸模量压缩模量同步测试

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路基模量沿深度非均匀分布沥青路面动力解析解

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岩土工程学报 2022年第6期44卷 1016-1026页

作者：范海山张军辉郑健龙长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室湖南长沙 410114

推导了落锤式弯沉仪(FWD)荷载作用下考虑路面结构黏弹性、横观各向同性、层间连续条件以及路基模量沿深度方向非均匀分布的沥青路面动力响应解析解.首先,在考虑横观各向同性轴对称动力基本方程基础上,借助Hankel-Laplace积分变换建立了... 详细信息

推导了落锤式弯沉仪(FWD)荷载作用下考虑路面结构黏弹性、横观各向同性、层间连续条件以及路基模量沿深度方向非均匀分布的沥青路面动力响应解析解.首先,在考虑横观各向同性轴对称动力基本方程基础上,借助Hankel-Laplace积分变换建立了路面结构部分的常系数常微分方程组以及路基结构部分的变系数常微分方程组;然后,应用Frobenius法以及刚度矩阵法获得了沥青路面动力响应解析解,并编制数值计算程序;最后,结合ABAQUS有限元结果以及文献对比验证了解析解的可靠性,并就路面结构以及路基结构参数进行讨论.结果表明,路面结构中的层间接触条件和横观各向同性能对弯沉产生显著影响,同时路基模量沿深度的非均匀分布对弯沉的影响也不容忽视,建议在实际的FWD道路检测以及路面力学分析中给予充分考虑.

关键词：层状体系解析解非均匀分布层间接触横观各向同性

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南方湿热地区高液限黏土临界破坏应力室内试验与快速预估模型研究

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第7期52卷 2221-2231页

作者：张军辉黄超张安顺李崛长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室湖南长沙410014

针对车辆循环荷载作用下路基稳定及耐久性服役问题,以莲株公路升级改造工程为依托,以南方湿热地区常见黏土为研究对象,采用静三轴试验测定不同围压、含水率条件下土样的破坏应力;选用动三轴试验分析不同围压、含水率、应力水平条件下土... 详细信息

针对车辆循环荷载作用下路基稳定及耐久性服役问题,以莲株公路升级改造工程为依托,以南方湿热地区常见黏土为研究对象,采用静三轴试验测定不同围压、含水率条件下土样的破坏应力;选用动三轴试验分析不同围压、含水率、应力水平条件下土样的弹塑性力学行为;然后,结合静、动三轴试验结果获得相应工况下临界应力(σcri);之后,基于三轴试验结果确定σcri取值准则;最后,建立一种σcri的快速预估方法。研究结果表明:破坏应力随围压增大而增大,随含水率增大而减小;当试样处于安定状态时其塑性、弹性应变随着加载过程的进行逐渐趋于定值,当试样进入增量破坏时其塑性应变随加载次数累积持续增加或急剧增大达到峰点值,弹性应变表现为随加载次数累积逐渐增加或不稳定变化;σcri随围压增大基本线性增大,随含水率增大基本线性减小;选取单次循环荷载周期下-0.3×10^(-2)~0.3×10^(-2)范围的最终弹性应变速率作为σcri的取值准则;提出综合考虑应力变量、状态变量、基本物理性能指标的σcri预估模型,并建立模型参数与基本物理性能指标间的经验关系式以实现σcri的快速预估。

关键词：道路工程高液限黏土临界应力三轴试验预估模型

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连续配筋混凝土路面结构优化及性能评价

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土木工程学报 2017年第7期50卷 122-128页

作者：李盛杨帆曹前刘朝晖长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室湖南长沙410004

针对目前连续配筋混凝土路面(CRCP)的结构特征和缺陷,对CRCP结构进行了研发及优化设计,垫层用碎石,基层采用碾压混凝土,面层分上下两层,上面层采用橡胶水泥混凝土,基层和面层之间设沥青混凝土抗冲刷层;行车道及硬路肩1/2宽度范围内的面... 详细信息

针对目前连续配筋混凝土路面(CRCP)的结构特征和缺陷,对CRCP结构进行了研发及优化设计,垫层用碎石,基层采用碾压混凝土,面层分上下两层,上面层采用橡胶水泥混凝土,基层和面层之间设沥青混凝土抗冲刷层;行车道及硬路肩1/2宽度范围内的面层设纵横向连续钢筋以及可滑移支座,硬路肩另外1/2宽度范围的部分为素混凝土,在硬路肩1/2宽度处设纵向接缝,在面层设横向诱导切缝;钢筋采用环氧树脂净浆涂层处理,横向钢筋和纵向钢筋呈30°~60°角;运用断裂力学、损伤力学理论和数值仿真法,对CRCP加铺改造后沥青层的损伤开裂进行了研究,结果表明:新的CRCP结构沥青加铺层的疲劳损伤寿命大幅提高,裂缝扩展强度大大减小,路用性能得到有效提升,经济效益显著。研究成果已有一定的工程应用,提出的设计理念及方法可为连续配筋混凝土路面的合理设计提供理论依据和参考,也可为我国道路设计理论的发展提供有益借鉴。

关键词：连续配筋混凝土路面抗冲刷层可滑移支座诱导缝优化设计

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新型双层CRCP结构及在城市道路中的应用

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中南大学学报（自然科学版） 2019年第4期50卷 983-989页

作者：李盛杨帆刘萌陈尚武长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室湖南长沙410114

针对目前水泥混凝土路面的结构特征和缺陷,研发双层连续配筋混凝土路面(CRCP)新结构,上基层采用贫混凝土,下基层采用沥青碎石或级配碎石,基层和面板之间设细型沥青混凝土夹层;面板设上、下2层连续钢筋,通过专门设计的支座固定,其中上层... 详细信息

针对目前水泥混凝土路面的结构特征和缺陷,研发双层连续配筋混凝土路面(CRCP)新结构,上基层采用贫混凝土,下基层采用沥青碎石或级配碎石,基层和面板之间设细型沥青混凝土夹层;面板设上、下2层连续钢筋,通过专门设计的支座固定,其中上层只设纵向钢筋,下层设纵横向钢筋;研发适用于双层CRCP新结构的接缝及施工方法,保持接缝处钢筋连续,有效解决现有接缝存在的问题。研究结果表明:双层CRCP新结构的疲劳寿命得到有效提升,在不良地基与板底脱空不利状况下更具优势和适用性;新型路面结构的部分技术特征已在实体工程中得到有效应用,且横向裂缝及平整度等关键技术指标满足要求;所提出的设计方法可为CRCP合理设计提供参考。

关键词：连续配筋混凝土路面双层钢筋接缝横向裂缝城市道路

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刚性基层沥青路面沥青层破坏行为与机理

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中南大学学报（自然科学版） 2016年第3期47卷 1065-1070页

作者：李盛陈尚武刘朝晖李宇峙长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室湖南长沙410004

针对刚性基层沥青路面结构的特点和现有研究的不足,运用损伤力学理论和数值仿真法,并结合对实体工程的观测,研究刚性基层沥青路面沥青层的破坏行为与机理。研究结果表明:刚性基层沥青路面的车辙深度随荷载作用次数的增加而增加,但增加... 详细信息

针对刚性基层沥青路面结构的特点和现有研究的不足,运用损伤力学理论和数值仿真法,并结合对实体工程的观测,研究刚性基层沥青路面沥青层的破坏行为与机理。研究结果表明:刚性基层沥青路面的车辙深度随荷载作用次数的增加而增加,但增加幅度随作用次数的增加不断减小,且车辙深度比其他路面结构的小;在沥青层表面以下1/5厚度左右处及接缝附近的沥青层底面易出现剪切疲劳损伤,建议沥青层的厚度不宜太薄,应在接缝处采取一定的抗裂措施。沥青层的纵向裂缝主要集中在行车道轮迹带附近,部分横向裂缝也仅从表面向下延伸2cm左右,这些裂缝均为Top-Down裂缝。连续配筋混凝土板上沥青层有少量反射裂缝和Top-Down裂缝,要严格控制钢筋埋置深度处缝隙的宽度。

关键词：道路工程刚性基层沥青路面车辙变形疲劳损伤剪切疲劳开裂机理

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